Ciencias dos Materiais

1. Qual a diferença entre composição e estrutura do material?

2. O metano (CH4) possui uma estrutura tetraédrica com um átomo de carbono (0,77 x 10-8 cm de raio) no centro e átomos de hidrogênio (0,46 x 10-8 cm de raio) em quatro dos oito vértices. Calcule o tamanho do cubo tetraédrico do carbono:

3. A massa específica do tório é de 11,72 g/cm3, sua estrutura cristalina é CFC e há um átomo por ponto de rede. Sua massa atômica é de 232 g/mol. Calcule:

a) O parâmetro de rede;
b) O raio atômico do tório.

4. Um metal com estrutura cúbica possui massa específica de 2,6 g/cm3, massa atômica de 87,62 g/mol e parâmetro de rede de 6,0849 Å. Há um átomo associado a cada ponto de rede. Determine a estrutura cristalina deste material.

5. O gálio se organiza numa estrutura ortorrômbica com a = 0,45258 nm, b = 0,45186 nm e c = 0,76570 nm. Ele tem um raio atômico de 0,1218 nm, densidade de 5,904 g/cm3 e peso atômico de 69,72 g/mol. Determine:

a) O número de átomos por célula unitária;
b) O fator de empacotamento da célula unitária.
Dados: Volume ortorrômbica = abc

6. Acima de 882 °C, o titânio tem estrutura cristalina CCC, com a = 0,332 nm. Abaixo desta temperatura, ele se organiza numa estrutura HC, com a = 0,2978 nm e c = 0,4735 nm. Determine a variação percentual de volume quando o titânio CCC se transforma em titânio HC. Ocorre contração ou expansão?
Dados: volume HC = a2ccos30

7. Uma importante maneira de modificar as propriedades mecânicas dos materiais é através do tratamento térmico. Em aquecimento, o ferro sofre, a 912 °C, transformação alotrópica, passando de CCC para CFC. Calcule a porcentagem de variação de volume associada sabendo que a estrutura CCC tem parâmetro de rede a = 0,293 nm e a estrutura CFC tem parâmetro de rede a = 0,363 nm.
8. Calcule os índices de Miller das estruturas abaixo:

9. Calcule o número de lacunas por cm3 esperado no cobre a 1.080 °C. A energia para a formação de lacunas é